一種用于乙炔加氫制乙烯滴流床的氣體除沫器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種用于乙炔加氫制乙烯滴流床的氣體除沫器。該氣體除沫器包括：絲網(wǎng)和絲網(wǎng)安裝件，所述絲網(wǎng)安裝件固定在滴流床產(chǎn)品氣出口下方的內(nèi)壁上；所述絲網(wǎng)的目數(shù)為5～10目，所述絲網(wǎng)上噴涂有催化劑；所述絲網(wǎng)固定在所述絲網(wǎng)安裝件上。本發(fā)明的氣體除沫器上設(shè)置噴涂有催化效劑的絲網(wǎng)，不但阻止了溶劑揮發(fā)組分的逸出，又可將反應(yīng)產(chǎn)品中微量的乙炔完全轉(zhuǎn)化，且結(jié)構(gòu)簡單，易于安裝。
【專利說明】
一種用于乙炔加氫制乙烯滴流床的氣體除沬器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于化工設(shè)備裝備制造領(lǐng)域，尤其涉及一種乙炔加氫制乙烯滴流床的氣體除沫器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著石油資源日益枯竭，發(fā)展煤化工為原料的化工過程成為替代石油化工路線的重要過程，得到廣泛關(guān)注，并取得快速發(fā)展。
[0003]在煤化工技術(shù)中，以煤為原料通過電石工藝制取乙炔，已廣泛應(yīng)用，以乙炔為原料，在選擇性加氫催化劑作用下，通過加氫制備乙烯產(chǎn)品，可進一步拓展煤化工路線。且近些年來乙炔主要的下游產(chǎn)品聚氯乙烯(PVC)已經(jīng)供大于求，PVC產(chǎn)業(yè)利潤不高，急需拓展乙炔下游產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈。
[0004]乙烯是石油化工中最重要的基礎(chǔ)原料，被稱為“石化工業(yè)之母”。廣泛用于塑料、潤滑油、聚合物以及一些中間體，目前主要由石油或低碳烷烴通過裂解制取。乙烯下游產(chǎn)品如乙二醇，丁二醇、丙烯酸、聚乙烯醇等也有很好的經(jīng)濟價值。因此，開發(fā)乙炔加氫制乙烯的新工藝技術(shù)可以為乙烯工業(yè)提供一種新原料來源，并降低乙烯對石油資源的依賴程度及乙烯生產(chǎn)成本，具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0005]乙炔選擇加氫制乙烯工藝核心設(shè)備是滴流床加氫反應(yīng)器，因為乙炔加氫是反應(yīng)放熱量很大的催化反應(yīng)過程，反應(yīng)生成氣體溫度較高，在離開滴流床時會夾帶液體霧沫，而且該滴流床中乙炔的轉(zhuǎn)化率最高只能達到94%，在反應(yīng)產(chǎn)物中會有大量乙烯、少量乙烷與微量乙炔，該三種氣態(tài)物質(zhì)中乙炔與乙烷、乙烯很難分離，會影響目的產(chǎn)物的純度，影響了產(chǎn)品應(yīng)用范圍。工業(yè)上一般采取前加氫工藝，重新設(shè)置一臺乙炔選擇性加氫固定床裝置消除微量的乙炔，滿足工業(yè)上聚合級乙烯原料要求。
[0006]在滴流床反應(yīng)器中，氣體除沫器是乙炔加氫反應(yīng)后離開滴流床的最后一道屏障。現(xiàn)有技術(shù)中，有一種絲網(wǎng)除沫器，主要由絲網(wǎng)隔柵、絲網(wǎng)經(jīng)模壓后組合成的波形絲網(wǎng)塊組成，除沫器主要應(yīng)用絲網(wǎng)除沫，功能單一，僅具有除沫功能，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種用于乙炔加氫制乙烯滴流床的氣體除沫器，該氣體除沫器設(shè)置類似于固定床作用的具有催化效能的絲網(wǎng)，不但阻止了溶劑揮發(fā)組分的逸出，又可將反應(yīng)產(chǎn)品中微量的乙炔完全轉(zhuǎn)化，且結(jié)構(gòu)簡單，易于安裝。
[0008]本發(fā)明提供的一種用于乙炔加氫制乙烯滴流床的氣體除沫器，包括:絲網(wǎng)和絲網(wǎng)安裝件，
[0009]所述絲網(wǎng)安裝件固定在滴流床產(chǎn)品氣出口下方的內(nèi)壁上;所述絲網(wǎng)的目數(shù)為5?1目，所述絲網(wǎng)上噴涂有催化劑;所述絲網(wǎng)固定在所述絲網(wǎng)安裝件上。
[0010]所述氣體除沫器安裝位置位于滴流床的頂部氣出口下方，這是根據(jù)滴流床的反應(yīng)機理而定。因為在滴流床中，液體可以從上部進入，溫度比較低，液體可去除了產(chǎn)品氣中大部分液沫，出口的產(chǎn)品氣體中夾帶的液滴已經(jīng)較少。在絲網(wǎng)上噴涂催化劑，除沫器可作為固定床對產(chǎn)品氣中的微量乙炔進行反應(yīng)。
[0011]經(jīng)實驗確定，在絲網(wǎng)目數(shù)為5?10目的條件下，上升的霧沫接觸到絲網(wǎng)時，極易形成水膜層，氣化的溶劑會冷凝成液滴。
[0012]具體地，所述絲網(wǎng)安裝件包括支撐塊和緊固件，所述支撐塊固定在滴流床產(chǎn)品氣出口下方的內(nèi)壁上，所述絲網(wǎng)通過所述緊固件固定在所述支撐塊上。
[0013]在本發(fā)明中，所述催化劑為鈀觸媒的催化劑，有效成分為金屬鈀、金屬鎳、金屬鈷、金屬鉬、金屬鎢或金屬錳。
[0014]所述催化劑的有效成分在所述催化劑中的重量百分比為0.0lwt %?0.08wt %。
[0015]作為優(yōu)選實施方式，所述催化劑的載體可為α-Α1203、γ-Al2O3J12或Si02。
[0016]具體的，所述催化劑通過浸漬法制備，經(jīng)研磨催化劑的顆粒大小為50?lOOnm，通過噴槍加熱到200-280°C，優(yōu)選為280°C，后噴涂到絲網(wǎng)表面。
[0017]經(jīng)過實驗可知，當(dāng)所述催化劑的厚度為0.5μηι-20μηι時，恰好能催化未反應(yīng)的剩余氣體。
[0018]本發(fā)明中，所述絲網(wǎng)的材質(zhì)為高強度的聚四氟乙烯(PTFE)、耐磨尼龍66(POLIBLEND)、聚丙烯(ΡΡ)，使絲網(wǎng)耐腐蝕高溫，延長使用壽命，節(jié)約成本。
[0019]為了加工制造，以及生產(chǎn)維修的便利，本發(fā)明的絲網(wǎng)可以分體設(shè)計，所述絲網(wǎng)包括一個或多個絲網(wǎng)模塊。
[0020]本發(fā)明中，所述支撐塊焊接或通過螺栓固定在所述滴流床內(nèi)壁上。
[0021]本發(fā)明提供的滴流床氣體除沫器結(jié)構(gòu)簡單，易于安裝、操作、維修及清洗;絲網(wǎng)上噴涂納米級的鈀觸媒催化劑，可將產(chǎn)品氣體中微量乙炔在催化劑的作用下，與氣體中的氫氣發(fā)生選擇性加氫反應(yīng)，將微量乙炔完全轉(zhuǎn)化為乙烯;解決了目的產(chǎn)物中微量乙炔很難分離的難題，避免由于目的產(chǎn)物的純度而影響了乙烯產(chǎn)品應(yīng)用范圍的問題。
【附圖說明】
[0022]圖1是滴流床的氣體除沫器安裝示意圖；
[0023]圖2是滴流床的氣體除沫器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中:支撐塊I，緊固件2，絲網(wǎng)3，產(chǎn)品氣出口4，滴流床內(nèi)壁5，滴流床溶劑液面6。
【具體實施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】進行更加詳細的說明，以便能夠更好地理解本發(fā)明的方案及其各個方面的優(yōu)點。然而，以下描述的【具體實施方式】和實施例僅是說明的目的，而不是對本發(fā)明的限制。
[0026]本發(fā)明提供的一種用于乙炔加氫制乙烯滴流床的氣體除沫器，如圖1所示，包括:絲網(wǎng)3和絲網(wǎng)安裝件。
[0027]氣體除沫器安裝位置位于滴流床的頂部產(chǎn)品氣出口4下方，絲網(wǎng)安裝件固定在滴流床產(chǎn)品氣出口 4下方的內(nèi)壁5上，絲網(wǎng)3固定在所述絲網(wǎng)安裝件上。這是根據(jù)滴流床的反應(yīng)機理而定。因為在滴流床中，液相可以從上部進入，溫度比較低，液相進入過程中去除了產(chǎn)品氣中大部分液沫，產(chǎn)品氣出口 4處產(chǎn)品氣中夾帶的液滴已經(jīng)較少。
[0028]絲網(wǎng)3的目數(shù)為5?10目，絲網(wǎng)3上噴涂有催化劑，催化劑為鈀觸媒的催化劑顆粒。經(jīng)實驗確定，在絲網(wǎng)目數(shù)為5?10目的條件下，上升的霧沫接觸到絲網(wǎng)時，極易形成水膜層，氣化的溶劑會冷凝成液滴。當(dāng)帶有霧沫的氣體從滴流床溶劑液面6以一定的速度上升通過絲網(wǎng)3時，由于霧沫上升的慣性作用，霧沫與絲網(wǎng)3相碰撞而被附著在絲網(wǎng)3的表面上。絲網(wǎng)3表面上霧沫的擴散、霧沫的重力沉降，使霧沫形成較大的液滴沿著絲網(wǎng)3流至兩根絲的交接點。乙炔、乙烯、氫氣等混合物穿過催化劑絲網(wǎng)3時，其中的微量乙炔在絲網(wǎng)3外側(cè)的涂覆的鈀觸媒作用下，與氣體中的氫氣發(fā)生選擇性加氫反應(yīng)，微量乙炔完全轉(zhuǎn)化為乙烯，追隨氣體逸出。除沫器安裝位置位于滴流床的頂部產(chǎn)品氣出口4的下方，其主要的作用可以作為固定床對微量的乙炔進行二次反應(yīng)。
[0029]絲網(wǎng)3本身具有可潤濕性，在液體的表面張力及絲網(wǎng)的毛細血管的作用下，使得液滴越來越大，直到聚集的液滴大到其自身產(chǎn)生的重力超過氣體的上升力與液體表面張力的合力時，液滴就從絲網(wǎng)上分離下落，又回到溶劑體系中，而經(jīng)過過濾的氣體從產(chǎn)品氣出口4排出。
[0030]絲網(wǎng)安裝件包括支撐塊I和緊固件2，支撐塊I固定在滴流床產(chǎn)品氣出口下方的內(nèi)壁5上，所述絲網(wǎng)3通過緊固件2固定在支撐塊I上。支撐塊I焊接或通過螺栓固定在滴流床內(nèi)壁5上。
[0031 ] 絲網(wǎng)3采用材質(zhì)為高強度的聚四氟乙烯(PTFE)、耐磨尼龍66(P0LIBLEND)或聚丙烯(PP)，使絲網(wǎng)耐腐蝕高溫，延長使用時間，節(jié)約成本。絲網(wǎng)3包括一個或多個絲網(wǎng)模塊，將絲網(wǎng)3分為多個模塊，使得安裝、維修更方便，易于加工制造。
[0032]催化劑的有效成分為金屬鈀、金屬鎳、金屬鈷、金屬鉬、金屬鎢或金屬錳等。催化劑的有效成分在所述催化劑中的重量百分比為0.0lwt %?0.08wt%。催化劑的載體為α-Α1203、丫^1203、1^02或3102等。催化劑的顆粒大小為50-10011111。催化劑的層厚為0.54111-2(^mD
[0033]催化劑通過浸漬法制備，經(jīng)研磨催化劑的顆粒大小為50?lOOnm，通過噴槍加熱到200-280°C后噴涂到絲網(wǎng)3表面。當(dāng)加熱到280°C時，催化劑的附著效果更好。
[0034]本發(fā)明中，滴流床具有催化劑固定放置，液體和氣體可采取并流或逆流接觸的方式，可達到氣、液、固三相高效傳質(zhì)、傳熱的特點。由于催化劑固定均勻分布，反應(yīng)氣體可從滴流床的下部或者中部進入，液體也可從上部或者下部同時進入，型式組合有著多樣性，可達到氣體與催化劑充分結(jié)合的目的，反應(yīng)后的產(chǎn)品氣從滴流床上部逸出。由于在本發(fā)明絲網(wǎng)的網(wǎng)目數(shù)條件下，霧沫沾到絲網(wǎng)上時，極易形成水膜層，而水膜層在此大小的面積下時，張力極易受破壞，致使其迅速化為水滴，霧沫被消除，除沫器的效果最佳。
[0035]實施例
[0036]本實施例的氣體除沫器結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，
[0037]絲網(wǎng)3的目數(shù)為10目，采用材質(zhì)為高強度聚四氟乙烯，絲網(wǎng)模塊數(shù)量為3塊；
[0038]絲網(wǎng)的表面噴涂厚度為0.5μπι?20μπι的催化劑；
[0039]催化劑有效成分為金屬鈀顆粒；
[0040 ] 催化劑分的顆粒大小為50?I OOnm;
[0041 ] 催化劑有效成分在催化劑層中的重量百分比為0.01wt%?0.08wt% ；
[0042]催化劑有效成分的載體為Q-Al2O3。
[0043]支撐塊I焊接在滴流床產(chǎn)品氣出口下方的內(nèi)壁5上，3塊絲網(wǎng)模塊分別通過緊固件2固定在支撐塊I上，緊固件2為Φ 12的不銹鋼雙頭螺栓。
[0044]本發(fā)明提供的滴流床氣體除沫器結(jié)構(gòu)簡單，易于安裝、操作、維修及清洗。絲網(wǎng)上噴涂納米級的鈀觸媒催化劑，不但阻止了溶劑揮發(fā)組分的逸出，還可將產(chǎn)品氣體中微量乙炔在催化劑的作用下，與氣體中的氫氣發(fā)生選擇性加氫反應(yīng)，將微量乙炔完全轉(zhuǎn)化為乙烯，大大提高催化反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率。
[0045]需要說明的是，以上參照附圖所描述的各個實施例僅用以說明本發(fā)明而非限制本發(fā)明的范圍，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下對本發(fā)明進行的修改或者等同替換，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。此外，除上下文另有所指夕卜，以單數(shù)形式出現(xiàn)的詞包括復(fù)數(shù)形式，反之亦然。另外，除非特別說明，那么任何實施例的全部或一部分可結(jié)合任何其它實施例的全部或一部分來使用。
【主權(quán)項】
1.一種用于乙炔加氫制乙烯滴流床的氣體除沫器，包括:絲網(wǎng)和絲網(wǎng)安裝件，其特征在于， 所述絲網(wǎng)安裝件固定在滴流床產(chǎn)品氣出口下方的內(nèi)壁上； 所述絲網(wǎng)的目數(shù)為5?10目，所述絲網(wǎng)上噴涂有催化劑； 所述絲網(wǎng)固定在所述絲網(wǎng)安裝件上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體除沫器，其特征在于，所述絲網(wǎng)安裝件包括支撐塊和緊固件，所述支撐塊固定在滴流床產(chǎn)品氣出口下方的內(nèi)壁上，所述絲網(wǎng)通過所述緊固件固定在所述支撐塊上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體除沫器，其特征在于，所述催化劑的有效成分為金屬鈀、金屬鎳、金屬鈷、金屬鉬、金屬鎢或金屬錳。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體除沫器，其特征在于，所述催化劑的有效成分在所述催化劑中的重量百分比為0.01wt%?0.08wt%。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體除沫器，其特征在于，所述催化劑的載體為α-Α1203、γ-Al2O3J12 或 Si02。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體除沫器，其特征在于，所述催化劑的顆粒大小為50?10nm07.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體除沫器，其特征在于，所述催化劑的厚度0.5μπι-20μπι。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體除沫器，其特征在于，所述絲網(wǎng)的材質(zhì)為聚四氟乙烯(PTFE)、耐磨尼龍66(P0LIBLEND)或聚丙烯(PP)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體除沫器，其特征在于，所述絲網(wǎng)包括一個或多個絲網(wǎng)模塊。10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體除沫器，其特征在于，所述支撐塊焊接或通過螺栓固定在所述滴流床內(nèi)壁上。
【文檔編號】C07C11/04GK105833801SQ201610366295
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月27日
【發(fā)明人】車中山, 史雪君, 吳黎陽, 吳道洪
【申請人】北京神霧環(huán)境能源科技集團股份有限公司